Utilizando la secuenciación metagenómica, los investigadores han detectado que se producen cambios en las poblaciones de bacterias y virus en el organismo después de las lesiones de la médula espinal.

Los nuevos conjuntos de datos metagenómicos, presentados en la revista ‘mSystems’, una revista de acceso abierto de la Sociedad Americana de Microbiología, proporcionan nueva información sobre la taxonomía y la función de diversos microbios, incluidos los virus.

“Mucha gente está interesada en comprender el microbioma intestinal debido a su potencial impacto en una serie de comorbilidades que afectan a las personas con lesión medular, incluyendo enfermedades metabólicas, disfunción cardiovascular, disminución de la función inmune, fatiga y problemas de salud mental –prosigue–. Hay mucha literatura en otros campos que implican al microbioma intestinal en la aparición o progresión de estas comorbilidades”.

“Pudimos demostrar los efectos dependientes de la lesión de la médula espinal en una serie de bacterias y virus diferentes: algunos aumentan, otros disminuyen y otros prácticamente se agotan por la lesión”, destaca Matthew Sullivan, doctor, profesor del Departamento de Microbiología y director fundador del Centro de Ciencia del Microbioma de la OSU y coautor del estudio.

Uso de la metagenómica y la viromica

La aplicación de la metagenómica al estudio del microbioma de los mamíferos es todavía un enfoque relativamente nuevo, pero estas técnicas se utilizan desde hace tiempo para comprender la diversidad microbiana en los océanos. De hecho, el doctor Sullivan ha utilizado estas técnicas para determinar el impacto que los virus encontrados en el océano tienen en la biogeoquímica global.

Recogieron muestras fecales al inicio y tres semanas después de la lesión (o la cirugía) y luego realizaron análisis metagenómicos. Los investigadores descubrieron que, tras la lesión de la médula espinal, la abundancia relativa de varias bacterias beneficiosas disminuía, mientras que las bacterias potencialmente patógenas aumentaban.

También descubrieron que, desde el punto de vista funcional, los genes microbianos que codifican proteínas para la biosíntesis del triptófano, la vitamina B6 y el folato, vías esenciales para el funcionamiento del sistema nervioso central, se reducían tras la lesión medular. Los virus de huéspedes bacterianos beneficiosos disminuyeron, mientras que los virus de huéspedes bacterianos patógenos aumentaron tras la lesión medular.

“Las lesiones de la médula espinal se producen en diferentes niveles de la médula espinal, y el nivel en el que se produce una lesión tendrá efectos distintos en el intestino y el microbioma”, señala el doctor. De hecho, los investigadores descubrieron que, aunque los microbiomas y los viomas se modificaban en todos los ratones con lesiones medulares, algunos de estos cambios se potenciaban notablemente en los ratones con lesiones medulares de mayor nivel.